[发明专利]基于BIM的短线法箱梁节段预制方法

权利要求书

1.一种基于BIM的短线法箱梁节段预制方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤1，根据具体项目要求，利用Bentley建模平台搭建箱梁整体和箱梁节段的BIM设计模型，对于所述BIM设计模型的每个模型单元，赋予相应模型单元准确的属性信息，使BIM设计模型达到自动出图和指导箱梁节段预制和拼接施工的精度要求；

步骤2，将搭建完成的BIM设计模型，对预制厂的布局进行BIM模型仿真模拟，规划钢筋加工区、梁段预制区、混凝土拌合站和临时存梁区的布置位置，并规划出运输路线，以减少二次转运成本，提高所述预制场各项配套设施的一次建设成功率；

步骤3，短线法箱梁节段预制钢筋笼的制作在所述钢筋加工区的胎模上进行；所述钢筋笼制作过程中，使用三维扫描测量仪器实时采集钢筋笼的几何尺寸值，形成实际钢筋笼的BIM现实模型，与预先导入的BIM设计模型中钢筋笼的几何尺寸、间距控制参数进行比对，若出现偏差，定位偏差位置并及时给出纠偏措施；

步骤4，短线法箱梁节段预制时，其中一个端模固定不动，底模通过读取初始箱梁节段BIM设计模型或上一箱梁节段BIM现实模型的空间坐标信息用底模台车进行调整固定；外侧模通过读取BIM设计模型中初始箱梁节段或上一箱梁节段空间坐标信息，用支架螺旋撑杆进行调整固定；浮动端模在制作初始箱梁节段时按初始箱梁节段BIM设计模型中的几何信息进行定制，后续箱梁节段的预制以制作完成的上一箱梁节段BIM现实模型的几何信息为浮动端模；内模通过初始箱梁节段BIM设计模型的几何信息或上一箱梁节段BIM现实模型几何信息，采用液压系统及卷扬机进行牵引、支护、调整和固定；

步骤5，箱梁节段预制过程中，根据环境温度、湿度、材料颗粒级配、外加剂使用情况和混凝土表层下沉速度及是否出现气泡，结合混凝土振实情况，通过浇筑和振捣设备进行动态控制和调整，以防过振；利用万能试验机、温度传感器、湿度传感器设备测得的数据传递到BIM设计模型中，该数据与BIM设计模型内容的设计值进行对比分析，计算出目前状况下需要进行养护的温度、湿度和时间，并通过控制系统对喷淋养护设备进行动态控制和调整；

步骤6，在现浇箱梁节段混凝土凝固前，安装用于平面精度控制和标高精度控制的平面控制和标高控制点，混凝土强度达到设计强度的75%后，利用三维扫描测量仪器采集上述各个控制点的三维坐标数据，形成当前箱梁节段BIM现实模型和控制点实测值，然后与该箱梁节段BIM设计模型的控制点参数进行精度分析，计算该箱梁节段的预制误差，并计算下一箱梁节段的标高、轴线、距离预制模板的调整参数,

所述平面控制点为2个，所述标高控制点为4个；所述三维扫描测量仪器中的三维坐标系以固定端模顶面、内侧平台与底模台车所在竖直面的交点为原点O，以所述底模台车轴线为X轴，以固定端模内侧平面上与X轴垂直的水平方向为Y轴、竖直方向为Z轴；2个平面控制点位于X轴上，与箱梁节段边缘留有等于或大于20cm的距离，4个标高控制点位于箱梁节点的四角位置，并与每侧边缘留有等于或大于20cm的距离；

步骤7，以预制完成的上一箱梁节段为浮动端模，根据步骤6中BIM现实模型与BIM设计模型对比分析所得本箱梁节段的预制参数，综合考虑整体桥梁的设计线形、预拱度、徐变、自重因素，得出本箱梁节段的线形补偿值，并据此按步骤3中对所述底模、钢筋笼、内模和浮动端模进行动态调整，以满足设计线形要求；

步骤8，依次重复步骤3-步骤7，直至完成所有箱梁节段的预制。

2.根据权利要求1所述基于BIM的短线法箱梁节段预制方法，其特征在于：步骤1中，所述模型单元的属性信息包含几何信息、材料信息、控制点设计信息和施工参考信息。

3.根据权利要求1所述基于BIM的短线法箱梁节段预制方法，其特征在于：步骤3中，制作钢筋笼所需钢材应结合万能试验机进行必要的力学性能检验，包括屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性能；在钢筋笼偏差控制过程中，若利用三维激光扫描仪形成的BIM现实模型与BIM设计模型进行钢筋的施工成果比较，检测偏差情况，得出该偏差不可修正的分析结果。

4.根据权利要求1所述基于BIM的短线法箱梁节段预制方法，其特征在于：步骤4中，上一箱梁节段的所述BIM现实模型通过步骤6获取，上一箱梁节段的BIM现实模型的几何信息中的线性补偿值通过步骤7获取，所述底模、外侧模、内模和浮动端模在调整固定的过程中，结合三维扫描测量仪器进行调整前放样，调整后校准。